時間:2023-11-27 10:05:25
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本專業培養德、智、體、美全面發展,具有良好職業道德和人文素養,熟悉原油鉆采、油氣集輸基本知識,掌握油田化學品合成及復配技術,具備油田化學品生產操作、產品檢測能力, 從事油田化學品生產操作、現場工藝運行、設備維護、分析檢測等工作的高素質技術技能人才。
油田化學應用技術專業就業方向
本專業的學生要求是能初步解決油氣田生產過程中的實際問題、產品質量控制、油田化學劑生產等基本能力和良好的實驗技能,這樣將來求職是才會有求職的籌碼。
油田化學應用技術專業的畢業生可在鉆井公司、泥漿公司及其它鉆井服務公司從事泥漿配置、檢測與維護等工作;可以去在采油廠、井下作業公司、集輸站、污水處理廠及其它油田作業服務公司從事工程施工、生產等方面的工藝技術和技術服務工作;
還也可在油田化學助劑廠等單位和企業生產第一線從事油田化學劑生產、應用與檢測工作,工作會比較辛苦,一定要堅持下來。
油田化學應用技術專業就業前景
油田化學應用技術專業就業前景很好。隨著中國經濟的快速發展,能源消耗也將增加。而且中國本身就是一個能源消費大國,尤其是對石油的需求量大,這就要求石油企業發展得更好更快,需要更多的人才。因此,油田化學應用技術專業的就業前景非常樂觀。喜歡油田化學應用技術專業的同學可以選擇報考。
引言
對我們高中學生來說,對高中有機化學的認識還比較窄,我們一般運用比較、分析和歸納等思維方式,從而對高中有機化學知識及其問題進行推論和判斷,以提高高中生的有機化學知識水平。但是,我們對有機化學思維的形成一般是建立在學生對有機化學知識理解的基礎上的,進而提高我們運用有機化學思維解決實際問題的能力。然而,有機化學學生思維在形成的過程中存在很多障礙,這些思維障礙主要是來自教學方式不完善,進而就會影響我們知識結構和思維模式的建立。
1.高中生有機化學思維障礙的形成原因
在高中生形成對有機化學概念的認識過程中,他們一般是先通過已知的知識結構對外界吸收的知識進行信息加工,從而形成一種能夠掌握的知識體系,以便高中生能夠較好地掌握。這種情況下,已知的知識就會在高中生的思維中發揮積極作用,導致原有的知識結構不斷出現分化和進行重組等,使得高中生能夠獲得新的知識。高中生有機化學思維障礙形成的原因主要包括以下兩個方面:第一,在高中有機化學教學的過程中,高中化學教師一般不根據學生的實際情況進行有機化學思維教學,而是以教師自身的思維模式進行教學過程,這樣就會造成學生缺乏能力解決實際的有機化學問題;第二,當新接收的知識與學生已知的知識結構不相符合時,這些新的知識就會受到嚴重的排斥。因此,一旦教師的教學方式脫離了學生的實際情況,就會造成新舊知識無法形成系統化的統一,從而影響高中生形成較好的有機化學思維。
2.高中生有機化學思維障礙的突破策略
2.1因材施教,培養高中生良好的學習方法
在高中有機化學的教學過程中。高中化學教師應該根據學生的學習情況因材施教,以培養高中生良好的學習方法。尤其是在教師進行新知識的講解時,教師應該以學生的有機化學基礎為中心,認識到學生對有機化學知識認識的差異,以學生的主體意識為主,激發學生的主動學習精神,以培養學生良好的學習方法。同時,教師在進行有機化學教學時應該注重學生學習有機化學興趣的培養,進而在最大程度上防止學生形成有機化學思維障礙。當然,教學的目標應該針對學生學習的實際情況而制定,使得高中生明確有機化學學習的目標,從而提高高中生學習有機化學的信心。因此,提高高中生的有機化學意識是突破有機化學思維障礙的一個重要環節。
2.2突破高中生的常規思維,消除思維定勢
在高中有機化學的教學過程中,教師不僅僅重視有機化學知識的教授,培養高中生的思維能力應該是高中有機化學教學過程中的一個重要組成部分。教師應該主動發現學生的思維問題,突破學生的思維定勢,這對突破學生的思維障礙至關重要。同時,為了更好地消除高中生的有機化學思維障礙,教師可以主動與學生進行交流,提前了解學生的產生有機化學思維障礙的原因,從而幫助學生解決有機化學思維定勢。當然,有時教師也可以開展一些討論進行有機化學教學,通過對問題的討論,正確引導學生形成正規的有機化學思維。通過不斷暴露學生的思維問題,以消除消極的有機化學思維定勢對學生的影響。當然,教師還積極促進學生進行有機化學思維的培養,旨在培養學生獨立思考的能力,發展學生思維的創造性也是幫助學生突破有機化學思維障礙的有效途徑。
2.3結合高中有機化學教學的實際,積極滲透誘導
在進行高中有機化學教學時,教師應該結合學生的實際情況進行教育,使得高中有機化學的教學過程能夠反映出學生的實際能力。同時,教師還應該根據高中生的有機化學思維問題而改變教學方法,以幫助學生解決其有機化學思維定勢問題。尤其是針對一些灌輸式的教學方式,教師更加應該結合有機化學教學的實際情況,積極滲透誘導加強突破高中學生的有機化學思維障礙。同時,教師應該重視了解學生的基本情況,這樣使得教師在講解新的知識時能夠保證課程的設計能夠符合學生的實際情況。按照高中生的有機化學水平,以高中生為主體,培養高中生的有機化學思維。
3.結語
總而言之,隨著我國高中教育事業改革的不斷進行和發展,對高中有機化學的教學要求也就越來越高了。但是,在加強培養高中學生有機化學思維的培養過程之中,形成了一定的有機化學思維障礙,從而影響了高中有機化學教學的效果。所以,教師應該采取措施幫助學生突破有機化學思維障礙,以便于提高高中有機化學教學的質量。因此,現階段研究高中生有機化學學習的思維障礙及其解決策略具有非常重大的現實意義。
【參考文獻】
[1]張巍.高中生有機化學學習思維障礙的解決策略研究[J].課程探索,2015(06):114
[2]王后雄.論中學生學習化學的難度及其成因[J].化學教育,2013(27):115-116
[3]葉瀾主,黃書光.中國基礎教育改革的文化使命[J].北京教育科學出版社,2014(16):102
開放性有機化學實驗課與高校有機化學專業各研究課題組的碩士博士研究生緊密相連。在完成學位論文的過程中,對于一些已經研究成熟的合成步驟,研究生常常需要人手幫助他們完成“量”的積累工作。把這些“量”的積累工作統一收集起來,作為開放性有機化學實驗課的實驗題目,讓大學生走進各研究課題組實驗室,來完成這些實驗題目。這也就是筆者在這里提出的所謂“開放性有機化學實驗課教學模式”。據筆者所知,國外很多高校如德國慕尼黑大學等都采用了這種實驗教學模式。這種實驗教學模式對培養學生的綜合實驗水平是行之有效、切實可行的:
(1)各研究課題組的研究生的學位論文,要么是當今有機化學學科的研究熱點,要么具有很高的實用價值,因此大學生可以接觸到有機化學學科前沿領域,開拓視野。
(2)大學生在研究生的指導下,參與到科學研究當中,可以親身感受科研活動,從而認識完整的科研過程,達到教學目標。
(3)這種教學模式無需額外的經費購買藥品和實驗設備,無需占用基礎實驗室,具有可行性和可操作性。
(4)學生的實驗結果可以馬上應用到研究生的下一實驗步驟當中,不會造成資源的浪費。
開放性有機化學實驗課的教學模式
1開設時間
一般來說,有機化學實驗課是大學第二學年開設,共兩個學期。開放性有機化學實驗課是屬于有機化學實驗課的一部分。因為需要具備一定的基本實驗操作技能,所以開放性有機化學實驗課適合在第二個學期末,學生完成所有基礎實驗室的實驗之后進行。
2題目征集
由實驗課教師設計好實驗題目表格(包括表格1和2),向本校有機化學專業各研究小組的研究生征集實驗題目。具體表格形式如表1(用于實驗題目的申領階段)和表2(用于學生查閱文獻之后)所示。研究生根據課題的進展,把需要學生完成的有機化學反應以及要求填寫在表格1中,每個表格只能填寫一步反應。研究生可以根據需要填寫多個表格提供多個實驗題目,然后由有機化學實驗課教師匯總。
3題目申領
在第二學期末完成所有基礎實驗之后,學生向實驗課教師申請開放性有機化學實驗題目。教師隨機把研究生所提供的實驗題目(表格1)交給學生,要求學生根據實驗題目查閱相關文獻,提出可行的操作步驟。
4文獻檢索及實驗設計
學生通過Scifinder或WebofScience等文獻檢索數據庫,完成前期的文獻檢索工作,并根據文獻設計實驗裝置、實驗條件、反應監控、分離純化以及產物的譜圖鑒定等詳細操作步驟。
5實驗設計的合理性評定
學生完成“文獻檢索及實驗設計”步驟后,向教師提交相關參考文獻以及自己制定的具體操作步驟。教師根據研究生所提供的具有參考文獻和操作步驟的表格2對實驗設計的合理性進行評定,確定學生查閱的文獻和操作步驟無誤后,把表格2交給學生。學生按照表格2中地址找到提供該題目的研究生。
6題目的開展
在研究生的指導下,學生按照要求系統的完成實驗。在實驗室里,通過單對單的訓練,學生可以了解本校教師的研究方向,掌握新的實驗操作技能,系統了解如何檢測反應、處理反應、純化產物以及有機化合物譜圖分析等。
7題目的完成數目
按照上述步驟,要求學生在不同課題組完成四步不同的有機合成實驗。學生在不同課題組可以多方面的學習和掌握不同的實驗操作技術和方法,了解有機化學學科不同研究方向的前沿領域,為以后研究生階段選擇導師和研究方向提供依據。
8成績評定
學生按照要求完成實驗后,把實驗報告交給研究生,研究生根據學生的表現以及實驗報告的質量進行評分。學生把評分后的實驗報告最終交給實驗課教師記錄匯總。教師把開放性有機化學實驗課的成績并入平時的實驗課成績。
需要的課程體系從2009年開始課題組在學校教改項目“有機化學教學改革與創新能力培養”的基礎上,又經過四年的研究和教學實踐,構建了基于培養大學生創新能力的有機化學課程新體系—必修+基礎性選修+提高性選修。必修課:①有機化學,②有機化學實驗;基礎性選修課:①中級有機化學,②有機合成化學;③有機化學綜合(設計)實驗,提高性選修課:①精細化學品化學,②金屬有機化學(雙語)。通過優化整合課程內容和結構,開設有機化學系列課程,使學生更有利于掌握有機化學的基礎知識和基本技能,有利于培養學生嚴謹、求實的科學態度和勇于創新的科學精神,使學生既獲得系統、豐富的有機化學基礎知識,又具有較強的分析問題和解決問題的能力。
1.2建立并完善了適宜創新能力培養的有機化學多層次實踐教學體系
采用常量與半微量實驗結合的方法,以使學生掌握各種實驗技術,樹立綠色、環保的理念。在選修環節,主要訓練學生利用現代儀器和實驗方法研究有機化學反應、分離和鑒定有機化合物以及有機化合物的多步合成與設計,通過綜合、設計及開放實驗,加強對學生專業綜合能力和素質以及創新精神、創新意識和創新能力的培養。科研訓練活動環節,主要以學校的大學生科研訓練計劃為載體引導學生到課題組老師的實驗室參與科研。學校的大學生科研訓練計劃是通過自愿報名組成項目組(3~5人)的方式吸納部分優秀本科生利用課余時間進行的科技創新活動,學校每年資助的項目數只占當年招生人數的1%,遠不能滿足學生發展自己的要求。我們在教學中引導學生以這種方式直接進入課題組老師的實驗室,作為研究生的助手,通過和研究生的合作與交流,培養了學生的團隊協作精神和科研素質,提高了創新能力,實現了實踐教學和科學研究的有機結合。在我院的教學計劃中畢業論文安排在大四,我們在大三下學期開設有機化學選修課時,介紹課題組老師的科研方向,學生可根據自己的興趣并結合自己準備考研的專業方向提前畢業論文的設計和實驗,這樣學生就有足夠的時間得到訓練。通過調研、實驗、分析、總結等過程培養學生提出問題、分析問題、解決問題的科學研究方法,進一步培養了學生的科學研究能力和科技創新能力,為學生的考研深造或找工作奠定基礎。
1.3形成了一套科學的教學和考核方法
根據課程的不同教學內容,采用了直觀式、討論式、啟發式、互動式、對比式以及自學式教學法,通過有效的教學設計和師生互動,讓學生直接參與到課堂教學當中,開展創造性教學,以提高學生主動探索和學習的興趣,培養學生的創新精神和知識運用能力。根據教學對象的特點和個人教學風格,采用了多媒體、板書及分子模型、演示等相結合的教學手段,使課堂教學豐富多彩。提供立體分子結構模型,加深學生的空間想象力;演示實驗過程,示范操作;創設問題情景,激發學生的學習動機和積極思維。建成了集學習指導(教學大綱、考試大綱、有機化學學習指導和解題指南、實驗指導、示范論文、參考書目等)、習題解答(課后習題及解答、考試試題及解答、考研試題及解答、實驗習題及解答等)、教案課件、授課錄像、電子教材、知識拓展和研究性學習為一體的局域網教學平臺。對學生的課后輔導采用集中講授、個別答疑與網絡交流相結合的方式進行,該平臺已成為學生學習有機化學的良師益友,也發展了學生的自學能力和創新能力。考試是檢查教學效果的有效途徑,試題的素質直接影響學生學習方向、學習方法和思維能力的發展,我們一直以來都十分重視標準化試題庫建設,實行考、教分離。先后參研或購買了高師有機化學試題庫、高等化學試題庫(有機化學)和全國普通高等學校有機化學試題庫。這一措施的實施使教師在教學中必須以大綱為準繩,以教材為基礎,既考慮教學重點,又注意知識的廣度和深度,既滿足優秀生的較高要求,又考慮其他學生的接受能力,做到取材得當,因材施教。同時也使學生必須熟練掌握基礎知識和基本技能,注意平時知識的積累和能力的提高。對學生的成績評定,采用平時成績、期中考試和期末考試成績加權的方法[6],有效地調動了學生的學習積極性,較客觀地評價了學生的學習成績和能力。
1.4依據學科專業特點,精選課程教材
目前的有機化學課程教材多種多樣,且各具特色。根據我們的專業特點和實際情況,采用普通高等教育“十一五”國家級規劃教材、全國高師五院校合編的《有機化學》(高等教育出版社)作為主教材,該教材系統性強、內容豐富,具有理論深度和廣度,反映了學科水平和發展趨勢,符合化學專業學生實際情況。主要參考書為普通高等教育“十五”國家級規劃教材、北京大學邢其毅院士主編的《基礎有機化學》(高等教育出版社出版)。在實際教學過程中,我們在上述教材的基礎上還吸收了其他教材的優點,編寫了適合我們情況的教學課件,以結構決定性質為主線,注重方法與過程,在培養學生思維品質和創新能力的同時,既符合培養目標(大綱)的要求,又滿足學生的較高需求(考研),深受學生歡迎。此外,我們還編寫了一批與理論課教學配套的實驗教學教材和教學輔助材料,包括《有機化學實驗》(趙斌主編,程超副主編,中國海洋大學出版社)、《有機化學學習指導與解題指南》(趙斌主編,田來進副主編,中國海洋大學出版社)、《有機化學學習及解題指導》(馮金城,郭生主編,科學出版社)和《基礎化學實驗(II)—有機化學實驗》(李吉海主編,化學工業出版社)。2.5建立并充實了一支指導學生創新的師資隊伍近幾年以有機化學教研室為主體,形成了一支教學教研過硬、老中青結合的課程教學團隊(教授4人,副教授2人,講師4人;博士6人、碩士2人、學士2人)。團隊成員分別來自清華大學、南京大學、浙江大學、山東大學等知名高校和中科院,2人具有國外(或港澳)留學或訪學經歷。這支以教授為課堂教學帶頭人,博士、碩士為教學骨干,教學與科研并舉的高素質教師隊伍,為課程建設和全面培養學生創新精神和創新能力提供了有力保障,是有機化學教學改革向縱深發展的有力推動者。
2有機化學課程建設與創新能力培養的初步成果
引言
藥學專業的有機化學實驗考核主要是針對學生進行學習的理論以及實驗動手能力的考核,是學生在學期間的學習內容的整體匯總評價,實驗考核的最終目標是考察學生是否具備了一定的實際操作能力,即對知識掌握能力是否達到了教學的要求,但是當前由于眾多的學校只是重視學生的最終考核成績分數,卻對實驗考核真正目的進行了選擇性忽略,導致當前出現了眾多考試過關但是自身能力不合格的學生大范圍出現的現象。本文即從有機化學實驗的考核改革方向出發,進行改革方式的探討,希望能夠使得有機化學的實驗考核更具有現實意義。
1藥學專業有機化學實驗考核的現狀
1.1考核方式簡單且實用性較低
當前的藥學專業有機化學的實驗考核模式存在著較為嚴重的問題,仍是以單純的考試為主要的方式,學生針對整個專業的學習的最終目的不是在于自己是否獲得了多少重要的知識,而是在于緊張自己是否能夠應付于考試,對于學習的內容死記硬背居多,大多數都是在進行考試完畢,獲得相應學分之后,所學的知識大部分全部忘記了。所以當前的考核方式造就了一批不精不專,沒有太多實用性的學員,這也是當前我國的教育方式存在的嚴重問題的主要表現之一。
1.2考核方式獲取的結果無法反應學員的真實情況
當前的藥學專業有機化學實驗考核中存在的問題,不單單是從實用上無法真正的掌握學生實際的動手操作能力,對于學生水平無法做出準確的判斷,而且由于這種考核模式的長期存在,也導致了當前的學生在進行學習的過程中無法提出更高的熱情進行學習,對于學習過程中的實驗課的參與性和積極性也無法得到有效的提高,所以,當前我國的重點的工作方向應該放在對于有機化學實驗考核的標準上,針對當前的問題做出相應的調整和改革,使得考核變得更具實際意義,對于學生和工作單位來說都有著重要的意義。
2藥學專業有機化學實驗考核的改革方向
2.1提高對化學實驗課的重視
要對于藥學專業的有機化學實驗考核進行改革,首先要做的就是要增強在平時教學中的對于化學實驗課的重視程度。任何的教學都是以理論為基礎,以實踐操縱能力為目的的教學,學生的動手能力以及實踐能力的增長和熟練掌握才是教學的的真正意義。這就要求在平常的教學過程中要做到實現獨立開課,并且相應的增加實驗課的學時和學分,是學生在學習的過程中提高重視,這樣一來,學生不但會增加對于實驗課的學習積極性,也會使得學生不得不對于基礎理論的學習投入更大的精力。
2.2實現考核方式的多元化
針對之前的考核方式的單一化,進行考核內容的多元化,我們要確定進行學生的有機化學的實驗考核是一項技能標準,而不是進行單一的學習能容的重復應用,之前的好多的考核的內容和方式多多相對簡單和容易,大都是曾經學生直接接觸或是操作過的實驗內容,那么針對這一現象,要實現學生的實際操作能力的增長,以及實現實驗考核的真正價值,就要進行考核方式的多元化,不是單單的題材準備好就行最終的考試,而是將學生的實驗的考核深入到每一次的學習過程中去,摒除“一錘子”通過式的考核方法。從學生開始學習開始做統計,將學生的每一次學習,都做以記錄,最后在臨畢業之時,將成績匯總,一方面可以得出學生的最終是否掌握了真正的化學實驗的相關知識和技巧,另一方面也能提高學生的積極性,以及對于每個學生的學習能力作出綜合評估。
2.3實現考核內容的多樣化
對于有機化學實驗考核的內容,不應該只是簡單的題目的操作,最終決定或是考核學生的動手能力以及基本的知識理論的掌握,對于化學實驗的考核內容,應該更為全面化。要體現出考核的最高價值,就要體現其全面化,在學生的學習過程中,不應該只是進行單純的教育式學習,這就要求要提高學生的問題意識,使得學生在學習的過程中不斷的進行問題的提出與解答,這樣對于學生的創造性,有著極為重要的影響。所以在進行化學實驗的考核內容當中,不單單是進行基本手法和理論的考核,還要包含一部分的創新角度的考核內容。這樣對于學生個人的綜合的能力的評價將有著一個全新的認識和度量標準,對于優秀學員的提拔和錄選有著更為重要的意義。
2.4實現考核體系評價的客觀化
當前的考核的內容,更多的具有主觀色彩,因為進行考核的方向在基本確定之后,需要考核的不單單是對于學生自己掌握理論知識和實際操作能力,學生的應變能力以及自我調整能力的考核也相對重要,所以,這就要求在進行學生的有機化學實驗考核的過程中要做到:第一,教師的安排,為了更能體現評價的客觀性,應該挑選不了解學生給你平時成績的老師進行評判,這樣會去除一定的主觀意向,給學生的動手能力以相對公正的評價,第二,對于學生的實驗內容的考核,要選擇臨時選取式,學生在既定的考核內容中抽取進行實驗操作,這樣對于學生的實際能力與水平的要求相當于又有所提高,這樣得出來的分數偏高的學生,其真實的水平則具有了相當程度的可參考性。
3總結
藥學專業的有機化學的實驗考核的改革,還需要不斷的實踐經驗進行探索和總結,務必結合我國的具體國情以及教學現狀作出相對合理的模式變更,在這一過程中,最終的考核實際上并不是最終的目的,最終的目的是取得一個較好的方式來進行人才的培養,是相關的教育機構能夠更高效率的將專業知識進行有效的傳達,是學生的學習的內容能夠真正的快速掌握,并運用到實踐當中去。
參考文獻
[1]胡江虹.突出高職特點的《有機化學》教學改革[J].呂梁教育學院學報,2013年02期
在有機化學的學習中,學生會感到內容繁多,方程式、反應條件、主要產物等等都不好記憶,但有些問題其實是有章可循、有理論可以加以判斷的。比如電子效應在有機化學中就起著很重要的作用,可以解釋很多有機化合物的性質和規律。
1. 電子效應:電子效應是影響有機化合物活性和反應規律的重要因素,主要包括誘導效應和共軛效應。
1.1 誘導效應:
由于成鍵原子電負性不同而使整個分子中的電子云沿著原子鏈向某一方向移動的現象,叫做誘導效應。例如氯原子取代某個烷烴碳上的氫原子后:
兩類定位基有不同的定位效應,并且可對苯環的反應活性發生影響,原因在于它們使苯環上不同碳原子的電子云分布發生改變,即產生了電子效應。
2.5 利用電子效應可以判斷一些有機化合物的相對穩定性。
例如:幾種烯醇式化合物相對穩定性的比較:
從表2可以看出,丙酮的烯醇式最不穩定,含量僅為0.00015%,但隨著Л-Л共軛體系的延伸,從丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯到乙酰丙酮、苯甲酰丙酮,烯醇式的含量越來越高,說明穩定性越來越大,苯甲酰丙酮的烯醇式含量可達90%,穩定性最大,因為它有大的Л-Л共軛體系。
2.6 預測反應的產物:
因為生成的產物有很多Л-Л共軛,很穩定,所以此反應并不遵循扎依采夫規則。
3. 總結
本文僅從馬氏規則的解釋、物質酸堿性強弱的比較、正碳離子的穩定性、芳烴親電加成以及判斷反應產物這幾方面討論了電子效應在有機化學中的應用。實際上在有機化學中電子效應貫穿整個課程,有機化合物的很多性質和規律都可用電子效應來解釋。可見,電子效應在有機化學中確為一種重要而實用的理論。
參考文獻
[1]張執候.有機化學[M].上海科學技術出版社,1997年,28-29頁。
一、積極心理暗示,消除學生學習有機化學的畏懼心理
學生對有機化學課程的學習缺乏自信,甚至產生抵觸心理。原因是我校大部分高職生都是文科生,化學基礎相對薄弱,這種原有的認知,使他們從心理上排斥有機化學。因此,在第一堂有機化學課上,應該通過積極的心理暗示消除學生對這門課程的畏懼心理,樹立學好有機化學的信心。此外,部分學生還覺得化學難學是因為一個個的化學元素符號或化學式,就像英文單詞一樣讓他們頭疼,這個時候可以告訴他們只要認識C、H、O、N、S這幾種元素,然后跟著老師的思路走就可以學好,這樣就能夠消除學生原有的認知帶來的抵觸性,使學生在身心放松的狀態中進入對有機化學的學習。另外,在教學過程中,要使用鼓勵欣賞的語氣給予學生反饋,暗示學生勇敢地學習和發言,這樣可以有效地克服學生的厭學情緒。“試一試,你沒問題”,“分析的很有道理”“不錯,很好,就是這樣的”等褒獎式語言可以起到鼓勵的效果。
二、理論聯系實際,改變學生對有機化學的短視癥
1、結合日常生活,激發學生的學習興趣
在有機化學緒論課上,要結合日常生活,消除他們印象中枯燥無味的化學,激起學生學習有機化學的興趣。教師可以聯系生活實際創設問題情境,給學生設置懸念,激發其好奇心,帶著問題聽課,使他們以最佳狀態盡快的融入到學習中。例如,“有的人喝酒會臉紅,有的人臉發白,這是什么原因呢?喝醉酒后又如何解酒呢?”;“醋是酸的,糖是甜的,咖啡是苦的,是什么成分讓它們的味道不一樣呢?”;“茶葉有很多作用,有助于延緩衰老、預防和治療輻射傷害、美容護膚、醒腦提神。”等等,這些都需要有機化學的知識來解釋。
2、緊扣藥學專業知識,提高學生的學習積極性
大一學生對藥學專業認識尚淺,認為將來就是賣藥的,學有機化學沒有用處。針對學生的這種困惑,結合自己的教學體會,可以采取以下幾個對策:首先,教師在第一節課應讓學生了解所學專業的就業方向及要求。作為一所高職醫學院校的藥學生,就業方向主要有醫院藥劑師、醫藥企業相關崗位、社會藥店店員等崗位。其次,告訴學生工作中會需要考取藥劑師、執業藥師等藥學專業的資格證書,而這些證書的獲得都需要有機化學的基礎知識。最后,在教學過程中,應密切聯系藥學專業知識,提高學生學習有機化學的積極性。例如,在講對映異構體的生理活性差異時,可以列舉學生感興趣的“減肥藥”-左旋肉堿,左旋肉堿是一種營養強化劑,被廣泛用于食品、臨床醫療等領域,在2003年被國際肥胖健康組織認定為最安全無副作用的減肥營養補充品,但左旋肉堿不是減肥藥,它的主要作用是運輸脂肪到線粒體中燃燒,是一種運載酶。要想用左旋肉堿減肥,必須配合適當的運動,控制飲食。右旋肉堿是左旋肉堿的對映異構體,卻已被證實對人體有害,可造成肌肉酸痛,嚴重時會導致肌肉萎縮!
三、教學方式多樣化,降低學生學習的困難度
1、多媒體技術與傳統板書相結合
有機化學知識量較大,各章節的知識既有抽象的化學結構,又有具體實際的化學反應以及有機物的命名,學生很難適應,無法及時接受所學知識。因此,在教學過程中,可根據教學內容的特點采取不同的教學形式。具體的做法是以板書為主,配合PPT展現,中間穿插模型講解。例如對于有機物的命名以及有機化學反應,用傳統板書講授,在板書的過程中,學生能夠跟著老師的節奏走,知道一個有機物的名稱是怎么來的,一個有機反應是如何發生的,有足夠的思考時間來吸收所學知識,如果用多媒體技術來講授這部分內容,學生普遍反應跟不上。在這里,多媒體所展示的知識量比較大,學生會忘記,而板書是做給學生看,學生就會記住, 在此基礎上如果再讓學生做題,也就是讓學生參與,學生就會掌握。
2、對照比較,歸納總結
學生在學習有機化學時覺得內容繁雜,知識點分散,容易混淆,頭緒亂。普遍出現了“上課能聽懂,下課就忘;學了新知識點,忘舊知識點”的困惑。原因是學生腦海中只是知識點的復雜羅列與堆砌,沒有使之系統化。針對這種情況,在教學過程中,可對相似的知識點采取對照比較的方法,讓學生找出其共性和個性,就可以使知識系統化,從而做到融會貫通。同時,應注意各個章節知識點的相互關聯,對相關的知識點進行歸納總結,揭示知識點之間的內在聯系,搭建起知識的整體框架。例如可針對不同有機化合物的命名、常見有機物的鑒別、有機反應式等分類歸納總結,讓學生從中把握知識點的內在聯系,從而對所學內容有一個系統而完整的理解,這樣就會提高學習效果。
3、案例教學法
學生在學習過程中,主動意識薄弱。通過課下與學生交流發現,大多數學生做不到課前預習和課后復習,老師布置的作業也是機械的去完成,很少主動動腦思考。針對這種情況,可選擇性的對某些章節進行案例教學。案例教學比較重視學生的學習主動性、積極性與創造性的開發,學生的思維是開放的,不受教師行為的限制。學生可通過查閱相關資料,分析案例,從自己的角度出發來解決問題,可以以小組為單位進行討論并進行互評、提出質疑,最終得出結論。例如,在羧酸這一章中,教師可引入案例:驚動全國的“齊二藥”藥害事件,就是患者使用齊齊哈爾第二制藥廠生產的亮菌甲素注射液后出現急性腎衰竭臨床癥狀。學生通過查閱資料,分析整理,經小組討論,歸納總結了出現這種癥狀的原因:該批號的亮菌甲素注射液含有有毒有害物質二甘醇,二甘醇在人體內經氧化代謝會產生對人體有害的乙二酸(草酸),草酸能與人體血液中的鈣離子形成不溶性的草酸鈣結石沉降在腎臟,從而導致腎衰竭。在這個案例教學中,學生主動參與,積極搜集和處理信息,小組內學生間樂于討論與交流,基于此案例教學,學生體會到了有機化學在藥學專業中的重要性,分析和解決問題的能力得以提高,并養成了自主學習的興趣和團隊協作的能力。
參考文獻:
1.1我國有機化學所取得的良好成果
首先,經過幾十年的發展,我國有機化學領域的人才不斷增多,國際有機化學領域已經留有我國有機化學研究者聲譽,部分學者已經成為國際著名雜志的編委和副主編,如楊丹教授已經成為有機化學快報副主編,極大的增強了我國有機化學研究者的工作信心[1]。其次,我國很多高校和科研部門已擁有世界先進實驗設備,工作條件也與世界發達國家相差無幾。再者,有機合成化學與金屬有機化學已經走在世界有機化學研究前列,不對稱合成研究也取得了喜人成績,在國際中,我國學者充分展露頭角。最后,我國以北京大學為首的諸多高校開始重視有機化學的研究,并在化學期刊上發表了大量具有代表性的論文,其質量也在逐年上升。如北京大學僅在2010年就發表了55篇與有機化學相關的論文。
1.2其中存在的問題
在取得成績的同時,也存在一定問題,這也是相關研究者需要重視的方面。首先,帶有鮮明新穎的系統研究偏少,很多研究涉面較窄,通常以跟蹤熱點為主,通俗的說就是跟風現象嚴重,研究缺乏創新性,論文內容萬變不離其中。以有機合成化學研究為例,很多論文研究的都是合成方法,并不重視是否真的具有實用性。其次,很少有針對國家建設與社會發展的研究,對于有機化學長遠發展的研究更是寥寥無幾。再者,有機化學的研究隊伍還不夠壯大,各項研究都存在研究隊伍縮小的情況。最后,在研究上并不注重與其他學科的聯系,只是一味在自己領域進行研究,與發達國家相比,我國關于有機化學的研究還是很少,發表的論文質量也不如發達國家,同時,相應的評價機制還有待于提高。
2我國有機化學發展趨勢的展望
2.1發展趨勢
現階段,有機化學的發展異常迅猛,研究內容也在不斷變化,隨著時代的發展,綠色化學被提到日常研究中,受到全世界人民的關注,對其研究也就成為了有機化學的重點研究內容,同時,學科與學科之間的滲透逐漸增多,更是推動了有機化學進一步向前發展[2]。在未來有機化學研究將重視以下內容:首先,重點研究小分子活化與惰性化學鍵活化,綠色化學對原子提出了新型要求,尤其是不對稱催化的研究更是關鍵,對其研究以便降低污染。其次,注重對化學生物的研究,這項研究主要是將有機化學與生命科學聯系在一起,著重兩者之間存在的相互作用,并研究有機超分子的設計與合成。最后,研究具備獨特生理活性的各種有機分子,同時研究一切與能源開發與利用有關的各種有機化學,以及關注化學信息學的研究,進而充分發揮有機化學的作用。
2.2發展方法
首先,應遵從國家相關部門的領導,注意學科與學科之間的融合,實現優勢互補。有機化學是我國重要研究內容,作為有機化學研究者應具有良好的主動性,積極融入到各領域中,尤其是能源領域與環境保護領域,通過研究真正實現綠色化學目標,不斷擴寬有機化學研究領域,壯大有機化學研究隊伍,有機化學并不是完全獨立的學科,它需要與其他學科融合才能不斷發展,只有這樣才能創新有機化學研究。其次,由于有機化學的分支學科存在明顯的縮水情況,作為國家基金委應看到這一點,應加大對有機化各學科的資金投入,為其提供必要的資金支持。對于有機分析等熱門學科的研究應突破傳統,避免研究流于形式化,創新研究內容。同時,為其創設良好的評價機制,根據研究方向與內容的不同,設定不同的資助方式。最后,要突破研究傳統,進入新型研究領域最重要的就是具有創新思維與能力,根據國家現階段所重視的內容展開課題研究,對于挑戰性較大的研究要做好長期準備。在擬定研究課題時,應將推動國家經濟建設、促進社會發展融入其中,尤其是重點研究怎樣減少化學污染,真正發揮有機化學的作用。國家基金委應為有機化學研究創設良好的建設研究環境,提供先進的研究設備。整頓剽竊他人論文觀點等不正之風,使研究人員樹立良好的創新意識。
一、引言
有機化學是一門充滿魅力的課程,因為它有自己完整的邏輯性和整體性,雖然有機化學看上去需要記憶的知識有很多,但是只要掌握了有機化學的學習工具,即三大結構理論和電子效應理論,就變得很容易了。學生剛開始學有機化學時覺得困難是正常的,可是只要堅持下去,就會越學越簡單。在學習有機化學過程中,只要記住結構決定性質,充分理解和掌握結構,學好電子效應中的誘導效應、共軛效應和超共軛效應,并能將三種效應加以應用,就能學好有機化學。結構理論和電子效應理論其實都是和電子相關的,超共軛效應也是非常重要的知識,這里只對誘導效應和共軛效應的含義和特點等進行對比學習,目的是使難以理解的兩種電子效應能以最直接的方式讓學生理解,并變得有趣。
二、電子效應
有機化合物結構和性質的重要理論依據之一是電子效應。因為有機化學反應多數是離子型的分步反應,一般是舊共價鍵先斷裂和新共價鍵的生成,無論是反應物、產物還是中間體涉及的物質都是電子的知識。有機化學反應中的共價鍵只有σ和π鍵,所以在有機化合物分子中,會出現σ和π鍵電子的偏移,從而對物質的性質產生影響,這種影響稱為電子效應,電子效應總的包括涉及σ電子偏移的誘導效應、π電子離域的共軛效應和C-Hσ電子離域的超共軛效應三種類型。
1.誘導效應
(1)誘導效應的含義
有機化合物的主要組成元素是C、H,另外還有O、N、S、P、X,它們具有不同的電負性,所組成的σ共價鍵就有極性鍵和非極性鍵兩種(通常是針對σI而言),而極性σ鍵中因存在電負性不同的極性σ鍵,會引起該鍵的σ電子往電負性大的方向偏移,但這種偏移不會只局限于這根σ鍵,而是會誘導相鄰σ鍵上的電子云也往電負性大的原子或基團偏移,這就是誘導效應,簡稱I效應。
(2)誘導效應的本質
誘導效應產生的本質是分子中某根極性鍵所連原子或基團電負性的差別,使該成鍵σ電子云向電負性大的原子或基團發生偏移。表示電子云偏移的方向時直接在單鍵鏈上用箭頭直接表示出來,方向從電負性小的指向電負性大的。
(3)誘導效應的特點
誘導效應是分子的一種永久性質,它是單向極化的,這是由于原子或基團的電負性不同而引起的電子偏移是微小的,因此所產生部分電荷用δ+或δ-表示,更小的正電荷則用δδ+、δδδ+表示,不會出現極替現象。誘導效應還是一種短程效應,它通過靜電誘導而影響到分子的其他部分,離電負性大的原子或基團越遠,則受到的誘導效應影響越弱,一般隔三個單鍵后,誘導效應就很弱,一般可忽略不計了。
(4)誘導效應的強度
誘導效應分為吸(拉)電子誘導效應和給(供)電子誘導效應兩種,一般將原子或基團的電負性與氫的電負性相比較(實際多是與C的電負性比較),如果電負性大于H,這個原子或基團就是吸電子的,具有吸電子誘導效應,用-I表示;反之,電負性小于H,這個原子或基團就是供電子的,具有供電子誘導效應,用+I表示。
常見吸電子基團(-I):-NO2>-CN>-F>-Cl>-Br>-I>-C C >-OH>-C6H5>-C=C>H
常見供電子基團(+I):(CH3)3C->(CH3)2C->CH3CH2-> CH3->H
2.共軛效應
(1)共軛體系和共軛效應的含義
真正的共軛體系是指分子中有三個或三個以上互相平行的P軌道發生π電子離域的部分,它可以是分子的一部分或是整個分子。而在共軛體系中,由于π電子離域所引起鍵長平均化,能量降低的現象就是共軛效應,簡稱C效應。
(2)共軛效應形成條件
構成共軛體系的原子一般采取SP2雜化,還要至少有3個以上p軌道平行重疊,這樣可以提供π電子離域的通道;同時也要有至少2個以上π電子在離域通道上離域。
(3)共軛體系和共軛效應的分類
共軛體系的類型有4個P軌道平行重疊形成的π-π共軛和3個P軌道平行重疊形成的P-π共軛兩種(超共軛暫且不講)。π-π共軛體系形式上可以簡單地看作單、雙鍵(或三鍵)交替的體系,而π-π共軛分子中由于π電子離域所引起的效應稱為π-π共軛效應,該效應由于參加共軛的原子數目恰好等于離域的π電子總數,又稱為等電子共軛效應。由3個P軌道平行重疊形成的體系稱為P-π共軛體系,它又分為四種類型,如等電子共軛的烯丙基碳自由基,缺電子共軛的烯丙基碳正離子和富電子共軛的烯丙基碳負離子,剛好這三個都是反應的中間體,在解釋反應中間體上發揮著重要的作用;另外就是富電子的中性分子如CH2=CH-Cl(-OH、-NH2),X、O、N上的未共用電子對與π鍵發生了供電子的共軛效應,使得氯乙烯分子較穩定。P-π共軛分子中π電子離域所引起的效應稱為P-π共軛效應,即鍵長平均化,分子能量降低。P-π共軛分子從形式上可以看成雙鍵、單鍵和P軌道交替。
(4)共軛效應的特點
1,3-丁二烯分子不受外界影響時,其電子云的分布是完全對稱的,離域的π電子可以在整個體系內流動。可是當共軛體系一端的電子密度受到外界試劑影響時,整個共軛體系中每一個原子的電子云密度都受到影響,并出現交替極化。δ+和δ-交替出現,共軛體系有多長,影響的范圍就多大,是一種遠程效應,不受距離的限制,也不是越遠影響越小。
(5)共軛效應的強度
共軛效應分為吸電子共軛效應(―C)和供電子共軛效應(+C)兩種強度。含有O、N等電負性大的基團如-NO2、-C=O與雙鍵相連形成π-π共軛體系中,因為O和N的電負性較C大,且只是提供1個電子參與共軛,所以O、N表現出吸電子參與共軛,電子云偏向O、N基團,為―C效應;而一般X、O、N等原子與重鍵(雙鍵)相連形成的P-π共軛時,因為X、O、N上的孤對電子(2個電子)是提供出來參與共軛,和雙鍵上每個C提供1個電子參與共軛相比,電子云偏向雙鍵,X、O、N原子或基團為+C效應。
三、小結
總之,有機化合物的主要組成元素是C、H、O、N、S、P和X,O、N、X在π-π中是-C效應,在P-π中是+C 效應,再通過對誘導效應和共軛效應的對比學習和后期不斷對這兩種效應的應用,學生慢慢找到了學習有機化學的方法,學習興趣和主動性得以極大提高。
參考文獻:
[1]高鴻賓.有機化學(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2014.
有機化學是化學學科中的一個十分重要的組成部分,它的主要研究對象是有機分子,從有機物結構入手,研究有機化合物的化學性質,在分子水平上探知未知世界的基礎學科。在我校,有機化學是面向化工學院、藥學院二年級,以及海洋學院一年級學生開設的專業基礎課程,是“大類培養”的主干課程。通過有機化學課程的學習,可使化學類學生掌握有機化學領域的基本理論、基本知識和實驗操作技能,把握有機化學發展領域的新概念、新動向和新技術,同時為后續專業課的學習打下堅實的基礎。
1.教學現狀
在工科院校,有機化學的教學課時“縮水”,如我校有機化學雖然是“大類培養”的重要專業基礎課,但是其課時數被壓縮到64個學時,教師必須在一個學期之內完成教學。而有機化學作為高分子材料與工程專業的基礎課,是高分子化學、高聚物合成工藝學、高分子材料學等后續專業課的基礎,學生必須在有限的課時數里掌握《有機化學》這門課程,難度大,任務重。另外,由于江蘇省高考制度,較大部分的學生高中階段選修的“物生”,進入大學后化學知識特別是有機化學基礎知識非常薄弱,一個教學班級里,學生的化學知識水平參差不齊。通常是剛進入大學的第一學期學習無機化學,對于選“物生”的學生來說,沒有化學基礎,一開始就挫傷他們學習化學的自信心。學習有機化學時,多數學生對有機化學的學習有畏懼感。如果入校時對專業認知不夠,不能看到有機化學學習對高分子材料與工程專業學習的重要性,更是對有機化學失去興趣。再者,有機化學課程自身的特點,由于有機物數量多,結構多變,機理難掌握。而工科院校的有機化學課時數又被壓縮,教師為了教授完大綱的教學內容,不得不采取“滿堂灌”教學方法,使得學生缺乏主動獲得知識的能力,被動“填鴨式”教學必然導致教學效果不理想。一學期教學結束,發現學生知識掌握不好,除了少部分拔尖的學生,大部分學生對這門重要的專業基礎課一知半解,學到的有機知識很少。
2.教學改革
結合有機化學學科規律,針對高分子材料與工程專業特點,對教學內容進行優化、取舍;改進教學手段,選聘高年級本科生、研究生做助理班主任,讓他們參與本科生教學,形成多元化的本科生教學隊伍;改革考核方式,實現高分子材料與工程專業有針對性的考核方式,教考分離。(1)改革教學內容有機化學的教學關鍵是引導學生“有機”這一學科,不同于其他幾門基礎化學課,有機化學基本不涉及計算,不涉及公式,說的是圖片的拼接,化學鍵的斷裂與重組,以構建新的有機分子。那么,在教學過程中如何引導學生使用“有機思維”思考問題才是關鍵。當我們談到如何面對課時數被壓縮這個問題,如果抓住“引導學生進入有機化學這個學科”這個關鍵問題,就能依據高分子材料與工程專業的培養方案,深入分析研究教學大綱和教學目標,對教學內容進行取舍。在改革教學內容時,還要考慮以下兩個方面問題:一是研讀多種版本的教材,最新版本的中、英文有機化學教材和專著等,從不同研讀、分析深度的教材方面,準確把握“基礎有機化學”教學重點、難點,結合高分子材料與工程專業的特點來取舍教學內容。二是關注高分子領域的研究前沿,發展動態,結合傳統的知識,推陳出新,把最新的知識信息教授于學生,引導學生了解最新的前沿,激發他們的興趣,使之感覺到目前所學知識的有用性。(2)改革教學手段我校近年實施了一項“班主任助理”制度,選派高年級本科生、研究生擔任本科生班級班主任助理,取得了很好的教學效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學,形成多層次、多元化的本科生教學隊伍。高年級本科生已經學習了有機化學專業基礎課,經歷過有機化學的學習和考核,有自己的學習方法和技巧;他們已經進入高分子材料與工程專業課程學習,對哪些知識對專業課學習重要有切身體會;他們與低年級學生同屬于一個年齡階段,有更多的共同話題,溝通交流更容易,幫助學生及早發現自己的優缺點,揚長避短。高分子材料與工程研究方向的研究生,通常具有扎實的專業基礎知識,已經接觸了專業的前沿研究方向,可以對高分子材料與工程專業低年級學生的學業、思想及心理等方面給予關心和指導。而且本科生可以在研究生的帶領下主動做一些創新創業項目,這使得本科生更清楚自己在課堂學習中哪方面有不足,增強本科生對基礎知識學習的熱情,使他們在有機化學課堂學習中更積極、努力。(3)改革考核方式良好考核方式可以極大地促進學生的學習熱情,提高他們學習的積極性。目前,我院不同專業實行統一考試,如環境工程、化學工程、安全工程和高分子材料與工程等專業統一出卷,流水閱卷、統一登分,做到公正、準確。但是,這種“統一”的方法抹殺不同專業對有機化學需求的不同,使得教師和學生忽視基礎課對后續專業課的影響,結果是為了考試而學習,不能真正掌握自己專業需求的有機化學知識。為了提高學生的整體素質和學習積極性,我們應實現不同專業單獨出卷、單獨考核的方式。卷面上可以體現出適合高分子材料與工程專業的題目,結合他們的后續專業課程。哪些知識是有機化學這門課程必須掌握的基礎知識,哪些知識是關聯高分子材料與工程的專業知識。同時,建立針對性的有機化學試題庫,使學生接觸更多不同的題型,拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業的有機化學試題庫,有機化學課程理論考試按照一定的難度系數、教學要求、考試范圍等,統一從試題庫里抽調,實現教考分離。
3.結語
為全面提升高分子材料與工程專業的有機化學教學質量,我們要結合有機化學學科規律,針對高分子材料與工程專業的專業特點,從學生的實際出發,認真分析總結,精選教學內容,創新教學手段,改革考核方式,不斷激發學生的學習興趣,以提高高分子材料與工程專業的人才培養質量。
參考文獻:
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[2]陶傳洲,劉瑋煒,曹志凌,史大華,王建,程青芳.環境工程專業有機化學課程教學現狀及改革.中國科教創新導刊,2010(34):78.